TPS65030EVM - 162评估模块使用指南

在USB - OTG应用的电源管理设计中，德州仪器（Texas Instruments）的TPS65030EVM - 162评估模块是一款非常实用的工具。本文将详细介绍该评估模块的特点、操作和使用方法，帮助电子工程师更好地了解和使用它。

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一、评估模块概述

TPS65030EVM - 162评估模块主要用于评估TPS65030电源管理IC在USB - OTG应用中的运行和性能。TPS65030具备四个稳压输出电压，可在3V至5V的输入电源下工作，能为USB - OTG提供所需的所有电源电压。该评估模块的1MHz电荷泵设计和25球芯片级封装，提供了小尺寸的解决方案。

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在使用评估模块时，可参考TPS65030数据手册（SLVS620），它能为我们提供更详细的技术信息。

二、评估模块的设置

输入/输出连接器说明

1. J1 - VIN：这是转换器的正输入电压连接端，评估模块可在3V至5V的任何电源电压下工作。为了减少EMI传输和输入电压下降，输入电源的引线应绞合在一起，并尽量缩短。
2. J2 - GND：输入电源的返回连接端。
3. J3 - VOUT1：VBUS输出的正输出电压连接端，该电荷泵调节器输出稳定在5V，最大可提供100mA的电流。
4. J4 - GND：VOUT1电荷泵的输出接地连接端。
5. J5 - VOUT2：VOUT2输出的正输出电压连接端，输出稳定在3.3V，最大可提供22mA的电流。
6. J6 - GND：VOUT2电荷泵和VOUT4 LDO调节器的输出接地连接端。
7. J7 - VOUT3：VOUT3输出的正输出电压连接端，输出稳定在1.5V，最大可提供200mA的电流。
8. J8 - GND：VOUT3电荷泵的输出接地连接端。
9. J9 - VOUT4：VOUT4输出的正输出电压连接端，该LDO调节器输出稳定在1.8V，最大可提供60mA的电流。

跳线设置

1. JP1 - VBUS转换器使能：用于开启或关闭VBUS转换器。置于ON位置时，VOUT1调节到5V并提供高达100mA的电流；置于OFF位置时，VOUT1为高阻抗。
2. JP2 - VOUT2和VOUT3转换器使能：用于开启或关闭VOUT2和VOUT3转换器。开启时，VOUT2调节到3.3V并提供高达22mA的电流，VOUT3调节到1.5V并提供高达200mA的电流；关闭时，VOUT2和VOUT3为高阻抗。
3. JP3 - VOUT4 LDO使能：用于开启或关闭VOUT4 LDO。开启时，VOUT4调节到1.8V并提供高达60mA的电流；关闭时，VOUT4为高阻抗。
4. JP4 - 睡眠模式使能：用于开启或关闭睡眠模式。开启时，VOUT2、VOUT3和VOUT4使用低功耗LDO进行调节，分别输出3V、1.5V和1.8V，三个输出均提供高达100µA的电流；关闭时，恢复正常操作。
5. JP5 - VOUT3切换使能：用于开启或关闭VOUT3切换功能。开启时，除非VBUS低于4.3V，否则VOUT3由VBUS供电；当VBUS低于4.3V时，VOUT3由VIN供电。若睡眠模式开启，无论跳线位置如何，VOUT3均由VIN供电。关闭时，VOUT3始终由VIN供电。
6. JP6 - VOUT2切换使能：用于开启或关闭VOUT2切换功能。开启时，除非VBUS低于4.3V，否则VOUT2由VBUS供电；当VBUS低于4.3V时，VOUT2由VIN供电。若睡眠模式开启，无论跳线位置如何，VOUT2均由VIN供电。关闭时，VOUT2始终由VIN供电。
7. JP7 - 电流限制选择和测试模式指示：有两个功能。一是选择启动期间的电流限制，跨接跳线选择1mA的启动电流限制，移除跳线选择100mA的启动电流限制。二是在测试模式下作为信号输出，若测试模式开启，JP7的引脚1会变高或变低以指示连接状态。
8. TP1 - 电源良好输出：用于监控PGood信号。在VOUT2、VOUT3和VOUT4超过PGood阈值后，TP1至少在3.1ms后变高。阈值分别为VOUT2调节电压的85%，VOUT3和VOUT4调节电压的90%。若其中一个输出低于阈值，PGOOD引脚变低。禁用的输出会被PGood电路忽略。

设置步骤

1. 根据需要配置JP1以启用或禁用VBUS。
2. 根据需要配置JP2以启用或禁用VOUT2和VOUT3。
3. 根据需要配置JP3以启用或禁用VOUT4。
4. 根据需要配置JP4以启用或禁用睡眠模式。
5. 根据需要配置JP5以启用或禁用VOUT3切换模式。
6. 根据需要配置JP6以启用或禁用VOUT2切换模式。
7. 根据需要配置JP7以设置启动电流限制。
8. 将输入电压返回连接到J2。
9. 将正输入电压连接到J1。
10. 开启输入电压。
11. 由JP1、JP2和JP3启用的输出电压即可使用。

三、电路板布局

文档中提供了TPS65030EVM - 162 PCB的电路板布局图，包括组装层、顶层布线、第2层布线、第3层布线和底层布线等，这些布局图有助于工程师了解电路板的结构和布线情况。

四、原理图和物料清单

原理图

文档给出了TPS65030EVM - 162的原理图，它能帮助工程师深入了解电路的工作原理和各个元件之间的连接关系。

物料清单

COUNT	Ref Des	Value	Description	Size	Part Number	MFR
1	C1	22uF	电容，陶瓷，6.3V，X5R，20%	0805	C2012X5R0J226M	TDK
1	C2	4.7 µF	电容，陶瓷，6.3V，X5R，10%	0805	C2012X5R0J475K	TDK
5	C3, C5–C8	1.0 µF	电容，陶瓷，16V，X7R，10%	0603	C1608X7R1C105K	TDK
1	C4	10 µF	电容，陶瓷，6.3V，X5R，20%	0805	C2012X5R0J106M	TDK
1	C9	0.1 µF	电容，陶瓷，50V，X7R，10%	0603	C1608X7R1H104K	TDK
9	J1–J9		插头，2针，100mil间距，(36针条)	0.100 × 2	PTC36SAAN	Sullins
6	JP1–JP6		插头，3针，100mil间距，(36针条)	0.100 × 3	PTC36SAAN	Sullins
1	JP7		插头，2针，100mil间距，(36针条)	0.100 × 2	PTC36SAAN	Sullins
4	R1–R4	1.00M	电阻，芯片，1/16W，1%	0603	Std	Std
1	TP1		测试点，红色，通孔颜色编码	0.100 × 0.100	5000	Keystone
1	U1		集成电路，USB - OTG电源管理	BGA - 25	TPS65030YZK	TI
1	—		PCB，2.3英寸×1.8英寸×0.062英寸		HPA162	Any
7	—		分流器，100mil，黑色	0.100	929950 - 00	3M

五、重要注意事项

适用范围

该评估板/套件仅用于工程开发、演示或评估目的，并非适用于一般消费者使用的成品。使用者需具备电子培训，并遵守良好的工程实践标准。

电气安全

1. 必须在3V至5V的输入电压范围和最大5V的输出电压下操作评估模块，超出指定输入范围可能导致意外操作和/或对评估模块造成不可逆转的损坏。
2. 连接负载时，应确保负载在指定的输出范围内，否则可能导致意外操作和/或对评估模块造成永久性损坏。

温度注意

在正常操作期间，某些电路组件的外壳温度可能会超过50°C。只要保持输入和输出范围，评估模块设计为在某些组件高于50°C的情况下仍能正常工作。在操作过程中，将测量探头靠近这些设备时，要注意它们可能会很烫。

知识产权和责任

德州仪器保留对其产品和服务进行更改、改进和停产的权利。客户应在下单前获取最新信息，并验证信息的准确性和完整性。TI对应用协助、客户产品设计等不承担责任，客户需对自己的产品和应用负责。同时，TI产品不授权用于安全关键应用、军事/航空航天应用或汽车应用，除非产品有特定的指定。

总之，TPS65030EVM - 162评估模块为电子工程师在USB - OTG电源管理设计方面提供了一个很好的评估平台。在使用过程中，工程师们需要仔细阅读文档，按照正确的步骤进行设置和操作，并注意各项安全事项，以确保评估工作的顺利进行。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。